(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報ベクトルｓ（ｓ＝（ｓ１、・・・ｓｌ））と乱数ｒ（ｒ＝（ｒ１、・・・、ｒｎ−ｌ）とをつなげたｎ次元ベクトル〔ｓ1、・・・、ｓｌ、ｒ1、・・・、ｒｎ-ｌ〕（＝〔ｓ、ｒ〕）を入力して、〔〔ｓ、ｒ〕、ｙ〕を符号語として出力する組織的ＭＲＤ符号化器と、
該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄する情報ベクトル破棄手段と、
該情報ベクトル部分を破棄したあとの符号語シンボル（〔ｒ、ｙ〕）（＝〔ｃ１、・・・、ｃｎ〕）を任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とする送信装置。
【請求項２】
情報ベクトルｓ（ｓ＝（ｓ１、・・・ｓｌ））と乱数ｒ（ｒ＝（ｒ１、・・・、ｒｎ−ｌ）とをつなげたｎ次元ベクトル〔ｓ1、・・・、ｓｌ、ｒ1、・・・、ｒｎ-ｌ〕（＝〔ｓ、ｒ〕）を入力して、〔〔ｓ、ｒ〕、ｙ〕を符号語として出力する組織的ＭＲＤ符号化器と、
該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを出力する出力制限手段と、
該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボル（〔ｒ、ｙ〕）（＝〔ｃ１、・・・、ｃｎ〕）を任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とする送信装置。
【請求項３】
前記請求項１または請求項２に記載の送信装置から任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信された前記符号語シンボルを受信する受信装置であって、
任意のネットワーク符号化されたネットワークから前記符号語シンボルを受信する受信手段と、
受信された前記符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する復号手段と、
を備えたことを特徴とする受信装置。
【請求項４】
任意のネットワーク符号化されたネットワークを介して接続された送信装置と、受信装置とからなるネットワーク符号の伝送システムであって、
前記送信装置が、
情報ベクトルｓ（ｓ＝（ｓ１、・・・ｓｌ））と乱数ｒ（ｒ＝（ｒ１、・・・、ｒｎ−ｌ）とをつなげたｎ次元ベクトル〔ｓ1、・・・、ｓｌ、ｒ1、・・・、ｒｎ-ｌ〕（＝〔ｓ、ｒ〕）を入力して、〔〔ｓ、ｒ〕、ｙ〕を符号語として出力する組織的ＭＲＤ符号化器と、
該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄する情報ベクトル破棄手段と、
該情報ベクトル部分を破棄したあとの符号語シンボル（〔ｒ、ｙ〕）（＝〔ｃ１、・・・、ｃｎ〕）を任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する送信手段と、
を備え、
前記受信装置が、
任意のネットワーク符号化されたネットワークから前記符号語シンボルを受信する受信手段と、
受信された前記符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する復号手段と、
を備えたことを特徴とするネットワーク符号の伝送システム。
【請求項５】
任意のネットワーク符号化されたネットワークを介して接続された送信装置と、受信装置とからなるネットワーク符号の伝送システムであって、
前記送信装置が、
情報ベクトルｓ（ｓ＝（ｓ１、・・・ｓｌ））と乱数ｒ（ｒ＝（ｒ１、・・・、ｒｎ−ｌ）とをつなげたｎ次元ベクトル〔ｓ1、・・・、ｓｌ、ｒ1、・・・、ｒｎ-ｌ〕（＝〔ｓ、ｒ〕）を入力して、〔〔ｓ、ｒ〕、ｙ〕を符号語として出力する組織的ＭＲＤ符号化器と、
該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを出力する出力制限手段と、
該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボル（〔ｒ、ｙ〕）（＝〔ｃ１、・・・、ｃｎ〕）を任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する送信手段と、
を備え、
前記受信装置が、
任意のネットワーク符号化されたネットワークから前記符号語シンボルを受信する受信手段と、
受信された前記符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する復号手段と、
を備えたことを特徴とするネットワーク符号の伝送システム。
【請求項６】
組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルｓ（ｓ＝（ｓ１、・・・ｓｌ））と乱数ｒ（ｒ＝（ｒ１、・・・、ｒｎ−ｌ）とをつなげたｎ次元ベクトル〔ｓ1、・・・、ｓｌ、ｒ1、・・・、ｒｎ-ｌ〕（＝〔ｓ、ｒ〕）を入力して、〔〔ｓ、ｒ〕、ｙ〕を符号語として出力する第１のステップと、
情報ベクトル破棄手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄する第２のステップと、
送信手段が、該情報ベクトル部分を破棄したあとの符号語シンボル（〔ｒ、ｙ〕）（＝〔ｃ１、・・・、ｃｎ〕）を任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する第３のステップと、
を備えたことを特徴とするネットワーク符号の送信方法。
【請求項７】
組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルｓ（ｓ＝（ｓ１、・・・ｓｌ））と乱数ｒ（ｒ＝（ｒ１、・・・、ｒｎ−ｌ）とをつなげたｎ次元ベクトル〔ｓ1、・・・、ｓｌ、ｒ1、・・・、ｒｎ-ｌ〕（＝〔ｓ、ｒ〕）を入力して、〔〔ｓ、ｒ〕、ｙ〕を符号語として出力する第１のステップと、
出力制限手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを出力する第２のステップと、
送信手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボル（〔ｒ、ｙ〕）（＝〔ｃ１、・・・、ｃｎ〕）を任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する第３のステップと、
を備えたことを特徴とするネットワーク符号の送信方法。
【請求項８】
前記請求項６または請求項７に記載のネットワーク符号の送信方法により、任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信された前記符号語シンボルを受信するネットワーク符号の受信方法であって、
任意のネットワーク符号化されたネットワークから前記符号語シンボルを受信する第４のステップと、
受信された前記符号語を入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する第５のステップと、
を備えたことを特徴とするネットワーク符号の受信方法。
【請求項９】
組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルｓ（ｓ＝（ｓ１、・・・ｓｌ））と乱数ｒ（ｒ＝（ｒ１、・・・、ｒｎ−ｌ）とをつなげたｎ次元ベクトル〔ｓ1、・・・、ｓｌ、ｒ1、・・・、ｒｎ-ｌ〕（＝〔ｓ、ｒ〕）を入力して、〔〔ｓ、ｒ〕、ｙ〕を符号語として出力する第１のステップと、
情報ベクトル破棄手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄する第２のステップと、
送信手段が、該情報ベクトル部分を破棄したあとの符号語シンボル（〔ｒ、ｙ〕）（＝〔ｃ１、・・・、ｃｎ〕）を任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する第３のステップと、
受信手段が、任意のネットワーク符号化されたネットワークから前記符号語シンボルを受信する第４のステップと、
復号手段が、受信された前記符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する第５のステップと、
を備えたことを特徴とするネットワーク符号の伝送方法。
【請求項１０】
組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルｓ（ｓ＝（ｓ１、・・・ｓｌ））と乱数ｒ（ｒ＝（ｒ１、・・・、ｒｎ−ｌ）とをつなげたｎ次元ベクトル〔ｓ1、・・・、ｓｌ、ｒ1、・・・、ｒｎ-ｌ〕（＝〔ｓ、ｒ〕）を入力して、〔〔ｓ、ｒ〕、ｙ〕を符号語として出力する第１のステップと、
出力制限手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを出力する第２のステップと、
送信手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボル（〔ｒ、ｙ〕）（＝〔ｃ１、・・・、ｃｎ〕）を任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する第３のステップと、
受信手段が、任意のネットワーク符号化されたネットワークから前記符号語シンボルを受信する第４のステップと、
復号手段が、受信された前記符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する第５のステップと、
を備えたことを特徴とするネットワーク符号の伝送方法。
【請求項１１】
コンピュータに、
組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルｓ（ｓ＝（ｓ１、・・・ｓｌ））と乱数ｒ（ｒ＝（ｒ１、・・・、ｒｎ−ｌ）とをつなげたｎ次元ベクトル〔ｓ1、・・・、ｓｌ、ｒ1、・・・、ｒｎ-ｌ〕（＝〔ｓ、ｒ〕）を入力して、〔〔ｓ、ｒ〕、ｙ〕を符号語として出力する第１のステップと、
情報ベクトル破棄手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄する第２のステップと、
送信手段が、該情報ベクトル部分を破棄したあとの符号語シンボル（〔ｒ、ｙ〕）（＝〔ｃ１、・・・、ｃｎ〕）を任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する第３のステップと、
を実行させるためのプログラム。
【請求項１２】
コンピュータに、
組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルｓ（ｓ＝（ｓ１、・・・ｓｌ））と乱数ｒ（ｒ＝（ｒ１、・・・、ｒｎ−ｌ）とをつなげたｎ次元ベクトル〔ｓ1、・・・、ｓｌ、ｒ1、・・・、ｒｎ-ｌ〕（＝〔ｓ、ｒ〕）を入力して、〔〔ｓ、ｒ〕、ｙ〕を符号語として出力する第１のステップと、
出力制限手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを出力する第２のステップと、
送信手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボル（〔ｒ、ｙ〕）（＝〔ｃ１、・・・、ｃｎ〕）を任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する第３のステップと、
を実行させるためのプログラム。
【請求項１３】
前記請求項１１または請求項１２に記載のプログラムにより、任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信された前記符号語シンボルを受信するネットワーク符号の受信方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
任意のネットワーク符号化されたネットワークから前記符号語シンボルを受信する第４のステップと、
受信された前記符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する第５のステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１４】
コンピュータに、
組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルｓ（ｓ＝（ｓ１、・・・ｓｌ））と乱数ｒ（ｒ＝（ｒ１、・・・、ｒｎ−ｌ）とをつなげたｎ次元ベクトル〔ｓ1、・・・、ｓｌ、ｒ1、・・・、ｒｎ-ｌ〕（＝〔ｓ、ｒ〕）を入力して、〔〔ｓ、ｒ〕、ｙ〕を符号語として出力する第１のステップと、
情報ベクトル破棄手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄する第２のステップと、
送信手段が、該情報ベクトル部分を破棄したあとの符号語シンボル（〔ｒ、ｙ〕）（＝〔ｃ１、・・・、ｃｎ〕）を任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する第３のステップと、
受信手段が、任意のネットワーク符号化されたネットワークから前記符号語シンボルを受信する第４のステップと、
復号手段が、受信された前記符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する第５のステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１５】
コンピュータに、
組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルｓ（ｓ＝（ｓ１、・・・ｓｌ））と乱数ｒ（ｒ＝（ｒ１、・・・、ｒｎ−ｌ）とをつなげたｎ次元ベクトル〔ｓ1、・・・、ｓｌ、ｒ1、・・・、ｒｎ-ｌ〕（＝〔ｓ、ｒ〕）を入力して、〔〔ｓ、ｒ〕、ｙ〕を符号語として出力する第１のステップと、
出力制限手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを出力する第２のステップと、
送信手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボル（〔ｒ、ｙ〕）（＝〔ｃ１、・・・、ｃｎ〕）を任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する第３のステップと、
受信手段が、任意のネットワーク符号化されたネットワークから前記符号語シンボルを受信する第４のステップと、
復号手段が、受信された前記符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する第５のステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークの構造に依存しない（ユニバーサル）強セキュアなネットワーク符号の送信装置、受信装置、ネットワーク符号の伝送システム、ネットワーク符号の送信方法、ネットワーク符号の受信方法、ネットワーク符号の伝送方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ネットワーク上のノード（たとえばルータ・スイッチ）に従来のコピー・転送機能ではなく、数学的演算機能を持たせることによって、伝送レート・スループットの向上や消費エネルギーの低減を実現するネットワーク符号化（例えば、非特許文献１を参照。）と呼ばれる技術が注目を浴びている。
【０００３】
一般に、ネットワーク上では、「伝送リンクの盗聴」攻撃が懸念される。このため、盗聴対策を施したネットワーク符号の構成法がいくつか提案されている（例えば、非特許文献２から４を参照）。これらの手法は、ネットワークを構成するリンクのうち、ある一定個数個まで盗聴されても、送信情報が情報理論的に漏えいしない安全性が示されている。しかし、非特許文献５では、一定個数を超える数のリンクを盗聴されると、送信情報の一部が確定的に漏えいする可能性があることが指摘されている。そのため、非特許文献５では、一定個数のリンクが盗聴された場合は送信情報が情報理論的に漏えいせず、かつ一定個数以上のリンクが盗聴されても送信情報を曖昧なままに保つ「強セキュア」なネットワーク符号の構成手法を示している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｒ．Ａｈｌｓｗｅｄｅ，  N.Ｃａｉ，Ｓ．−Ｙ．Ｒ．Ｌｉ，ａｎｄ  Ｒ．Ｗ．Ｙｅｕｎｇ，“Ｎｅｔｗｏｒｋ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｆｌｏｗ，“  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｈｅｏｒｙ，ｖｏｌ．４６，Ｎｏ.  ４，ｐｐ．１２０４-１２１６，２０００．
【非特許文献２】Ｎ．Ｃａｉ  ａｎｄ  Ｒ．Ｗ．Ｙｅｕｎｇ，“Ｓｅｃｕｒｅ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｃｏｄｉｎｇ，”ｉｎ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ  ｏｆ  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｈｅｏｒｙ  （ＩＳＩＴ）２００２，ｐｐ．３２３，２００２．
【非特許文献３】Ｎ．Ｃａｉ  ａｎｄ  Ｒ．Ｗ．Ｙｅｕｎｇ，“Ｓｅｃｕｒｅ  ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｄｉｎｇ  ｏｎ  ａ  ｗｉｒｅｔａｐ  ｎｅｔｗｏｒｋ，”ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｈｅｏｒｙ，  ｖｏｌ．５７，  ｎｏ．１，ｐｐ．４２４-４３５，２０１１．
【非特許文献４】Ｓ．Ｙ．Ｅ．Ｒｏｕａｙｈｅｂ  and  Ｅ．Ｓｏｌｊａｎｉｎ，  “Ｏｎ  ｗｉｒｅｔａｐ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ  ＩＩ，”ｉｎ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ  ｏｆ  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｈｅｏｒｙ  （ＩＳＩＴ）２００７，ｐｐ．５５１-５５５，２００７．
【非特許文献５】Ｋ．Ｈａｒａｄａ  ａｎｄ  Ｈ．Ｙａｍａｍｏｔｏ，“Ｓｔｒｏｎｇｌｙ  ｓｅｃｕｒｅ  ｌｉｎｅａｒ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｃｏｄｉｎｇ，”  ＩＥＩＣＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ，  ｖｏｌ．Ｅ９１−Ａ，ｎｏ．１０，  ｐｐ．２７２０-２７２８，  ２００８．
【非特許文献６】Ｔ．Ｈｏ，Ｍ．Ｍｅｄａｒｄ，Ｒ．Ｋｏｅｔｔｅｒ，Ｄ．Ｒ．Ｋａｒｇｅｒ，Ｍ．Ｅｆｆｒｏｓ，Ｊ．Ｓｈｉ，ａｎｄ  Ｂ．Ｌｅｏｎｇ，  “Ａ  ｒａｎｄｏｍ  ｌｉｎｅａｒ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｃｏｄｉｎｇ  ａｐｐｒｏａｃｈ  ｔｏ  ｍｕｌｔｉｃａｓｔ，”  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｈｅｏｒｙ，  ｖｏｌ．５２，ｎｏ．１０，  ｐｐ．４４１３-４４３０，２００６．
【非特許文献７】Ｄ．Ｓｉｌｖａ  ａｎｄ  Ｆ．Ｒ．Ｋｓｃｈｉｓｃｈａｎｇ，  “Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ｓｅｃｕｒｅ  ｅｒｒｏｒ−ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ  ｓｃｈｅｍｅｓ  ｆｏｒ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｃｏｄｉｎｇ．”  ａｒＸｉｖ：１００１．３３８７ｖ１，  Ｊａｎ．２０１０．Ａｖａｉｌａｂｌｅ  ａｔ  ｈｔｔｐ//ａｒｘｉｖ．ｏｒｇ/ａｂｓ/１００１．３３８７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら非特許文献５の方式は、ネットワークの構造に応じてネットワーク符号そのものを「強セキュア」となるように構成する。このため、ネットワークの構造が変化すると、併せて強セキュアなネットワーク符号そのものを構成しなおす必要がある。このネットワーク符号の再構成は非常に計算コストが大きいという問題がある。
【０００６】
一方、ネットワークの構造に依存しないネットワーク符号の構成手法として、「ランダムネットワーク符号化」という手法が提案されている（例えば、非特許文献６を参照）。ランダムネットワーク符号化は、ネットワーク上の各ノードがランダムな線形演算を行うことで、ネットワーク符号を低い計算コストで構成する。一つ一つ線形演算を定めてネットワーク符号を構成する非特許文献５の手法は、ランダムネットワーク符号には適用することができない。また、非特許文献７の手法は、ネットワークの構造に依存せず（ユニバーサル）、既設のネットワーク符号の上で、そのネットワーク符号に依存することなく、一定個数まではリンクが盗聴されたとしても送信情報を漏らすことがないものである。しかしながら、非特許文献２から４と同様に一定個数を超える数のリンクを盗聴されると、送信情報の一部が確定的に漏えいする可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、ネットワークの構造に依存しない（ユニバーサル）強セキュアなネットワーク符号の送信装置、受信装置、ネットワーク符号の伝送システム、ネットワーク符号の送信方法、ネットワーク符号の受信方法、ネットワーク符号の伝送方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【０００９】
（１）本発明は、情報ベクトルと乱数とを入力とする組織的ＭＲＤ符号化器（例えば、図２の組織的ＭＲＤ符号化器１１０に相当）と、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語シンボルのうち情報ベクトル部分を破棄する情報ベクトル破棄手段（例えば、図２の情報ベクトル破棄部１２０に相当）と、該情報ベクトル部分を破棄したあとの符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する送信手段（例えば、図２の送信部１３０に相当）と、を備えたことを特徴とする送信装置を提案している。
【００１０】
この発明によれば、組織的ＭＲＤ符号化器は、情報ベクトルと乱数とを入力とする。情報ベクトル破棄手段は、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語シンボルのうち情報ベクトル部分を破棄する。送信手段は、情報ベクトル部分を破棄したあとの符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する。したがって、情報ベクトル破棄手段によって、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のシンボルのうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄し、ネットワーク符号化されたネットワークへこれらの情報を送信しないため、ランダムネットワーク符号化など既設のネットワーク符号の上で、そのネットワーク符号に依存することなく、一定個数のリンクが盗聴された場合は送信情報が情報理論的に漏えいせず、かつ一定個数以上のリンクが盗聴されても送信情報を曖昧なままに保つ「強セキュア」な情報の伝送を実現することができる。
【００１１】
（２）本発明は、情報ベクトルと乱数とを入力とする組織的ＭＲＤ符号化器と、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語シンボルのうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを出力する出力制限手段と、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する送信手段と、を備えたことを特徴とする送信装置を提案している。
【００１２】
この発明によれば、組織的ＭＲＤ符号化器は、情報ベクトルと乱数とを入力とする。出力制限手段は、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語シンボルのうち情報ベクトルのシンボル部分以外の符号語シンボルを出力する。送信手段は、情報ベクトル部分のシンボルを破棄したあとの符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する。したがって、出力制限手段によって、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語のシンボルを出力し、ネットワーク符号化されたネットワークへ情報ベクトルの送信を行わないため、ランダムネットワーク符号化など既設のネットワーク符号の上で、そのネットワーク符号に依存することなく、一定個数のリンクが盗聴された場合は送信情報が情報理論的に漏えいせず、かつ一定個数以上のリンクが盗聴されても送信情報を曖昧なままに保つ「強セキュア」な情報の伝送を実現することができる。
【００１３】
（３）本発明は、（１）または（２）の送信装置から任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信された前記符号語を受信する受信装置であって、任意のネットワーク符号化されたネットワークから前記符号語シンボルを受信する受信手段（例えば、図３の受信部２１０に相当）と、受信された前記符号語を入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する復号手段（例えば、図３の復号部２２０に相当）と、を備えたことを特徴とする受信装置を提案している。
【００１４】
この発明によれば、受信手段は、任意のネットワーク符号化されたネットワークから符号語を受信する。復号手段は、受信された符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する。したがって、ネットワーク符号化されたネットワークにおいて伝送されなかった情報ベクトル部分を含めて消失訂正復号化を行うため、ランダムネットワーク符号化など既設のネットワーク符号の上で、そのネットワーク符号に依存することなく、一定個数のリンクが盗聴された場合は送信情報が情報理論的に漏えいせず、かつ一定個数以上のリンクが盗聴されても送信情報を曖昧なままに保つ「強セキュア」な情報の伝送を実現することができる。
【００１５】
（４）本発明は、任意のネットワーク符号化されたネットワークを介して接続された送信装置と、受信装置とからなるネットワーク符号の伝送システムであって、前記送信装置が、情報ベクトルと乱数とを入力とする組織的ＭＲＤ符号化器と、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のシンボルのうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄する情報ベクトル破棄手段と、該情報ベクトル部分のシンボルを破棄したあとの符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する送信手段と、を備え、前記受信装置が、任意のネットワーク符号化されたネットワークから前記符号語シンボルを受信する受信手段と、受信された前記符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する復号手段と、を備えたことを特徴とするネットワーク符号の伝送システムを提案している。
【００１６】
この発明によれば、送信装置の組織的ＭＲＤ符号化器は、情報ベクトルと乱数とを入力とする。送信装置の情報ベクトル破棄手段は、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のシンボルのうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄する。送信装置の送信手段は、情報ベクトル部分のシンボルを破棄したあとの符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する。一方、受信装置の受信手段は、任意のネットワーク符号化されたネットワークから符号語シンボルを受信する。受信装置の復号手段は、受信された符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する。したがって、送信装置の情報ベクトル破棄手段によって、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語シンボルのうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄し、ネットワーク符号化されたネットワークへこれらの情報の送信を行わず、受信装置側で、ネットワーク符号化されたネットワークにおいて伝送されなかった情報ベクトル部分を含めて消失訂正復号化を行うため、ランダムネットワーク符号化など既設のネットワーク符号の上で、そのネットワーク符号に依存することなく、一定個数のリンクが盗聴された場合は送信情報が情報理論的に漏えいせず、かつ一定個数以上のリンクが盗聴されても送信情報を曖昧なままに保つ「強セキュア」な情報の伝送を実現することができる。
【００１７】
（５）本発明は、任意のネットワーク符号化されたネットワークを介して接続された送信装置と、受信装置とからなるネットワーク符号の伝送システムであって、前記送信装置が、情報ベクトルと乱数とを入力とする組織的ＭＲＤ符号化器と、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを出力する出力制限手段と、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語シンボルのうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語を任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する送信手段と、を備え、前記受信装置が、任意のネットワーク符号化されたネットワークから前記符号語シンボルを受信する受信手段と、受信された前記符号語のシンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する復号手段と、を備えたことを特徴とするネットワーク符号の伝送システムを提案している。
【００１８】
この発明によれば、送信装置の組織的ＭＲＤ符号化器は、情報ベクトルと乱数とを入力とする。送信装置の出力制限手段は、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語のシンボルを出力する。送信装置の送信手段は、情報ベクトルを破棄したあとの符号語を任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する。一方、受信装置の受信手段は、任意のネットワーク符号化されたネットワークから符号語を受信する。受信装置の復号手段は、受信された符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する。したがって、送信装置の出力制限手段によって、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語のシンボルを出力し、ネットワーク符号化されたネットワークへ情報ベクトルの送信を行わず、受信装置側で、ネットワーク符号化されたネットワークにおいて伝送されなかった情報ベクトル部分を含めて消失訂正復号化を行うため、ランダムネットワーク符号化など既設のネットワーク符号の上で、そのネットワーク符号に依存することなく、一定個数のリンクが盗聴された場合は送信情報が情報理論的に漏えいせず、かつ一定個数以上のリンクが盗聴されても送信情報を曖昧なままに保つ「強セキュア」な情報の伝送を実現することができる。
【００１９】
（６）本発明は、組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルと乱数とを入力する第１のステップ（例えば、図５のステップＳ２０１、Ｓ２０２に相当）と、情報ベクトル破棄手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のシンボルのうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄する第２のステップ（例えば、図５のステップＳ２０３に相当）と、送信手段が、該情報ベクトルを破棄したあとの符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する第３のステップ（例えば、図５のステップＳ２０４に相当）と、を備えたことを特徴とするネットワーク符号の送信方法を提案している。
【００２０】
この発明によれば、組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルと乱数とを入力し、情報ベクトル破棄手段が、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のシンボルのうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄して、送信手段が、情報ベクトル部分のシンボルを破棄したあとの符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する。したがって、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のシンボルのうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄し、ネットワーク符号化されたネットワークへこれらの情報を送信しないため、ランダムネットワーク符号化など既設のネットワーク符号の上で、そのネットワーク符号に依存することなく、一定個数のリンクが盗聴された場合は送信情報が情報理論的に漏えいせず、かつ一定個数以上のリンクが盗聴されても送信情報を曖昧なままに保つ「強セキュア」な情報の伝送を実現することができる。
【００２１】
（７）本発明は、組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルと乱数とを入力する第１のステップと、出力制限手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語のシンボルを出力する第２のステップと、送信手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する第３のステップと、を備えたことを特徴とするネットワーク符号の送信方法を提案している。
【００２２】
この発明によれば、組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルと乱数とを入力し、出力制限手段が、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを出力して、送信手段が、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する。したがって、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを出力し、ネットワーク符号化されたネットワークへ情報ベクトルの送信を行わないため、ランダムネットワーク符号化など既設のネットワーク符号の上で、そのネットワーク符号に依存することなく、一定個数のリンクが盗聴された場合は送信情報が情報理論的に漏えいせず、かつ一定個数以上のリンクが盗聴されても送信情報を曖昧なままに保つ「強セキュア」な情報の伝送を実現することができる。
【００２３】
（８）本発明は、（６）または（７）のネットワーク符号の送信方法により、任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信された前記符号語を受信するネットワーク符号の受信方法であって、任意のネットワーク符号化されたネットワークから前記符号語シンボルを受信する第４のステップ（例えば、図６のステップＳ３０１に相当）と、受信された前記符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する第５のステップ（例えば、図６のステップＳ３０２、Ｓ３０３に相当）と、を備えたことを特徴とするネットワーク符号の受信方法を提案している。
【００２４】
この発明によれば、任意のネットワーク符号化されたネットワークから符号語シンボルを受信し、受信された符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する。したがって、ネットワーク符号化されたネットワークにおいて伝送されなかった情報ベクトル部分を含めて消失訂正復号化を行うため、ランダムネットワーク符号化など既設のネットワーク符号の上で、そのネットワーク符号に依存することなく、一定個数のリンクが盗聴された場合は送信情報が情報理論的に漏えいせず、かつ一定個数以上のリンクが盗聴されても送信情報を曖昧なままに保つ「強セキュア」な情報の伝送を実現することができる。
【００２５】
（９）本発明は、組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルと乱数とを入力する第１のステップ（例えば、図４のステップＳ１０１に相当）と、情報ベクトル破棄手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のシンボルのうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄する第２のステップ（例えば、図４のステップＳ１０２に相当）と、送信手段が、該情報ベクトル部分のシンボルを破棄した（例えば、図４のステップＳ１０３に相当）あとの符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する第３のステップと、受信手段が、任意のネットワーク符号化されたネットワークから前記符号語を受信する第４のステップ（例えば、図４のステップＳ１０４に相当）と、復号手段が、受信された前記符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する第５のステップ（例えば、図４のステップＳ１０５に相当）と、を備えたことを特徴とするネットワーク符号の伝送方法を提案している。
【００２６】
この発明によれば、組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルと乱数とを入力し、情報ベクトル破棄手段が、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のシンボルのうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄して、送信手段が、情報ベクトル部分を破棄したあとの符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する。一方で、受信手段が、任意のネットワーク符号化されたネットワークから符号語シンボルを受信し、復号手段が、受信された符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する。したがって、情報ベクトル破棄手段によって、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のシンボルのうち情報ベクトルを破棄し、ネットワーク符号化されたネットワークへこれらの情報の送信を行わず、復号手段が、ネットワーク符号化されたネットワークにおいて伝送されなかった情報ベクトル部分を含めて消失訂正復号化を行うため、ランダムネットワーク符号化など既設のネットワーク符号の上で、そのネットワーク符号に依存することなく、一定個数のリンクが盗聴された場合は送信情報が情報理論的に漏えいせず、かつ一定個数以上のリンクが盗聴されても送信情報を曖昧なままに保つ「強セキュア」な情報の伝送を実現することができる。
【００２７】
（１０）本発明は、組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルと乱数とを入力する第１のステップと、出力制限手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを出力する第２のステップと、送信手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語シンボルのうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語を任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する第３のステップと、受信手段が、任意のネットワーク符号化されたネットワークから前記符号語シンボルを受信する第４のステップと、復号手段が、受信された前記符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する第５のステップと、を備えたことを特徴とするネットワーク符号の伝送方法を提案している。
【００２８】
この発明によれば、組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルと乱数とを入力し、出力制限手段が、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを出力して、送信手段が、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する。一方で、受信手段が、任意のネットワーク符号化されたネットワークから符号語シンボルを受信し、復号手段が、受信された符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する。したがって、出力制限手段によって、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを出力し、ネットワーク符号化されたネットワークへ情報ベクトルの送信を行わず、復号手段が、ネットワーク符号化されたネットワークにおいて伝送されなかった情報ベクトル部分を含めて消失訂正復号化を行うため、ランダムネットワーク符号化など既設のネットワーク符号の上で、そのネットワーク符号に依存することなく、一定個数のリンクが盗聴された場合は送信情報が情報理論的に漏えいせず、かつ一定個数以上のリンクが盗聴されても送信情報を曖昧なままに保つ「強セキュア」な情報の伝送を実現することができる。
【００２９】
（１１）本発明は、コンピュータに、組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルと乱数とを入力する第１のステップ（例えば、図５のステップＳ２０１、Ｓ２０２に相当）と、情報ベクトル破棄手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄する第２のステップ（例えば、図５のステップＳ２０３に相当）と、送信手段が、該情報ベクトル部分のシンボルを破棄したあとの符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する第３のステップ（例えば、図５のステップＳ２０４に相当）と、を実行させるためのプログラムを提案している。
【００３０】
この発明によれば、組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルと乱数とを入力し、情報ベクトル破棄手段が、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄して、送信手段が、情報ベクトルを破棄したあとの符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する。したがって、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語シンボルのうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄し、ネットワーク符号化されたネットワークへこれらの情報を送信しないため、ランダムネットワーク符号化など既設のネットワーク符号の上で、そのネットワーク符号に依存することなく、一定個数のリンクが盗聴された場合は送信情報が情報理論的に漏えいせず、かつ一定個数以上のリンクが盗聴されても送信情報を曖昧なままに保つ「強セキュア」な情報の伝送を実現することができる。
【００３１】
（１２）本発明は、コンピュータに、組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルと乱数とを入力する第１のステップと、出力制限手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを出力する第２のステップと、送信手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する第３のステップと、を実行させるためのプログラムを提案している。
【００３２】
この発明によれば、組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルと乱数とを入力し、出力制限手段が、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを出力して、送信手段が、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する。したがって、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを出力し、ネットワーク符号化されたネットワークへ情報ベクトルの送信を行わないため、ランダムネットワーク符号化など既設のネットワーク符号の上で、そのネットワーク符号に依存することなく、一定個数のリンクが盗聴された場合は送信情報が情報理論的に漏えいせず、かつ一定個数以上のリンクが盗聴されても送信情報を曖昧なままに保つ「強セキュア」な情報の伝送を実現することができる。
【００３３】
（１３）本発明は、（１１）または（１２）のプログラムにより、任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信された前記符号語を受信するネットワーク符号の受信方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、任意のネットワーク符号化されたネットワークから前記符号語シンボルを受信する第４のステップ（例えば、図６のステップＳ３０１に相当）と、受信された前記符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する第５のステップ（例えば、図６のステップＳ３０２、Ｓ３０３に相当）と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを提案している。
【００３４】
この発明によれば、任意のネットワーク符号化されたネットワークから符号語シンボルを受信し、受信された符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する。したがって、ネットワーク符号化されたネットワークにおいて伝送されなかった情報ベクトル部分を含めて消失訂正復号化を行うため、ランダムネットワーク符号化など既設のネットワーク符号の上で、そのネットワーク符号に依存することなく、一定個数のリンクが盗聴された場合は送信情報が情報理論的に漏えいせず、かつ一定個数以上のリンクが盗聴されても送信情報を曖昧なままに保つ「強セキュア」な情報の伝送を実現することができる。
【００３５】
（１４）本発明は、コンピュータに、組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルと乱数とを入力する第１のステップ（例えば、図４のステップＳ１０１に相当）と、情報ベクトル破棄手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のシンボルのうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄する第２のステップ（例えば、図４のステップＳ１０２に相当）と、送信手段が、該情報ベクトル部分のシンボルを破棄した（例えば、図４のステップＳ１０３に相当）あとの符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する第３のステップと、受信手段が、任意のネットワーク符号化されたネットワークから前記符号語シンボルを受信する第４のステップ（例えば、図４のステップＳ１０４に相当）と、復号手段が、受信された前記符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する第５のステップ（例えば、図４のステップＳ１０５に相当）と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを提案している。
【００３６】
この発明によれば、組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルと乱数とを入力し、情報ベクトル破棄手段が、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄して、送信手段が、情報ベクトル部分を破棄したあとの符号語のシンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する。一方で、受信手段が、任意のネットワーク符号化されたネットワークから符号語シンボルを受信し、復号手段が、受信された符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する。したがって、情報ベクトル破棄手段によって、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のシンボルのうち情報ベクトル部分のシンボルを破棄し、ネットワーク符号化されたネットワークへこれらの情報の送信を行わず、復号手段が、ネットワーク符号化されたネットワークにおいて伝送されなかった情報ベクトル部分を含めて消失訂正復号化を行うため、ランダムネットワーク符号化など既設のネットワーク符号の上で、そのネットワーク符号に依存することなく、一定個数のリンクが盗聴された場合は送信情報が情報理論的に漏えいせず、かつ一定個数以上のリンクが盗聴されても送信情報を曖昧なままに保つ「強セキュア」な情報の伝送を実現することができる。
【００３７】
（１５）本発明は、コンピュータに、組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルと乱数とを入力する第１のステップと、出力制限手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを出力する第２のステップと、送信手段が、該組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する第３のステップと、受信手段が、任意のネットワーク符号化されたネットワークから前記符号語シンボルを受信する第４のステップと、復号手段が、受信された前記符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する第５のステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムを提案している。
【００３８】
この発明によれば、組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルと乱数とを入力し、出力制限手段が、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを出力して、送信手段が、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する。一方で、受信手段が、任意のネットワーク符号化されたネットワークから符号語シンボルを受信し、復号手段が、受信された符号語シンボルを入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する。したがって、出力制限手段によって、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトル部分のシンボル以外の符号語シンボルを出力し、ネットワーク符号化されたネットワークへ情報ベクトルの送信を行わず、復号手段が、ネットワーク符号化されたネットワークにおいて伝送されなかった情報ベクトル部分を含めて消失訂正復号化を行うため、ランダムネットワーク符号化など既設のネットワーク符号の上で、そのネットワーク符号に依存することなく、一定個数のリンクが盗聴された場合は送信情報が情報理論的に漏えいせず、かつ一定個数以上のリンクが盗聴されても送信情報を曖昧なままに保つ「強セキュア」な情報の伝送を実現することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、ネットワークの構造に依存しない（ユニバーサル）強セキュアなネットワーク符号が構成可能となるという効果がある。これは、ランダムネットワーク符号化など既設のネットワーク符号の上で、そのネットワーク符号に依存することなく、一定個数のリンクが盗聴された場合は送信情報が情報理論的に漏えいせず、かつ一定個数以上のリンクが盗聴されても送信情報を曖昧なままに保つ「強セキュア」な情報の伝送を実現することを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態に係るネットワーク符号の伝送システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る送信装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る受信装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るネットワーク符号の伝送システムの処理を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る送信装置の処理を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る受信装置の処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【００４２】
＜ネットワーク符号の伝送システムの構成＞
図１を用いて、実施形態に係るネットワーク符号の伝送システムの構成を説明する。
【００４３】
本実施形態に係るネットワーク符号の伝送システムは、図１に示すように、送信装置１００と、受信装置２００とから構成され、これらは、任意のネットワーク符号化されたネットワークを介して、接続されている。
【００４４】
＜送信装置の構成＞
図２を用いて、実施形態に係る送信装置の構成を説明する。
【００４５】
本実施形態に係る送信装置１００は、図２に示すように、組織的ＭＲＤ符号化器１１０と、情報ベクトル破棄部１２０と、送信部１３０とから構成されている。
【００４６】
組織的ＭＲＤ（ＭＲＤ；ｍａｘｉｍｕｍ−ｒａｎｋ−ｄｉｓｔａｎｃｅ）符号化器１１０は、情報ベクトルと乱数とを入力し、組織的ＭＲＤ符号の符号語を生成する。
【００４７】
情報ベクトル破棄部１２０は、組織的ＭＲＤ符号化器１１０が生成した符号語から先頭部分に位置する情報ベクトルを破棄する。なお、本実施形態では、情報ベクトル破棄部１２０を例示したが、組織的ＭＲＤ符号化器１１０において、情報ベクトルを出力しないように、構成してもよいし、破棄するのではなく、情報ベクトルを出力しないようにしてもよい。
【００４８】
送信部１３０は、情報ベクトル破棄部１２０から出力される符号語シンボルを任意のネットワーク符号化されたネットワークに送信する。
【００４９】
＜受信装置の構成＞
図３を用いて、実施形態に係る受信装置の構成を説明する。
【００５０】
本実施形態に係る受信装置２００は、図３に示すように、受信部２１０と、復号部２２０とから構成されている。
【００５１】
受信部２１０は、任意のネットワーク符号化されたネットワークより、ネットワーク上を伝送されてきた符号語を受信し、受信した符号語を復号部２２０に入力する。復号部２２０は、消失訂正処理を行うことにより、情報ベクトルと乱数とを復号し、出力する。なお、このとき、乱数は出力しなくてもよい。
【００５２】
＜ネットワーク符号の伝送システムの処理＞
図４を用いて、実施形態に係るネットワーク符号の伝送システムの処理を説明する。
【００５３】
まず、送信装置１００の組織的ＭＲＤ符号化器が、情報ベクトルと乱数とを入力し（ステップＳ１０１）、情報ベクトル破棄手段が、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトルを破棄して（ステップＳ１０２）、送信手段が、情報ベクトルを破棄したあとの符号語を任意のネットワーク符号化されたネットワークへ送信する（ステップＳ１０３）。
【００５４】
一方、受信装置２００の受信手段が、任意のネットワーク符号化されたネットワークから符号語を受信し（ステップＳ１０４）、復号手段が、受信された符号語を入力し、ＭＲＤ符号の消失訂正復号を行って、元の情報ベクトルを復号する（ステップＳ１０５）。
【００５５】
以下では、図５および図６を用いて、送信装置１００および受信装置２００の具体的な処理について説明する。
【００５６】
なお、説明を行う前に、これから用いられる記号の定義および既設されているネットワーク符号の定義を行う。
【００５７】
＜記号の定義＞
まず、Ｆｑを位数ｑを有する有限体とする。このとき、ｑは、素数の累乗である。また、ＦｑｍをＦｑのｍ（＞０）次拡大体とする。このとき、Ｆｑｍの要素ａ∈Ｆｑｍは、Ｆｑ上のｍ次元ベクトル〔ａ（１）、ａ（２）、・・・、ａ（ｍ）〕∈Ｆｑｍとして表現される。
【００５８】
＜既設されているネットワーク符号の定義＞
ネットワーク上の各リンクは、１単位時間にＦｑの要素を１つ伝送可能とする。このとき、送信装置から受信装置へ１単位時間にＦｑの要素をｎ個伝送するネットワーク符号が構成されているとする。
【００５９】
＜送信装置の処理＞
図５を用いて、実施形態に係る送信装置の具体的な処理を説明する。
なお、前提条件として、以下を定める。つまり、送信する情報ベクトルを数１に示すＦｑｍ上のｌ次元ベクトルとする。なお、１≦ｌ≦ｎおよびｍ＋ｌ≧ｎである。
【００６０】
【数１】
0005801211.tif 000002
【００６１】
また、利用する最大ランク距離（ｍａｘｉｍｕｍ−ｒａｎｋ−ｄｉｓｔａｎｃｅ（ＭＲＤ））符号は、数２を符号長ｌ＋ｎ、次元ｎの最大ランク距離（ｍａｘｉｍｕｍ−ｒａｎｋ−ｄｉｓｔａｎｃｅ（ＭＲＤ））符号とする。また、数３をＣの組織的生成行列とする。ここで、組織的生成行列とは、Ｇ＝〔Ｉ、Ｐ〕のように表されるものであり、必ず存在する。なお、Ｉは、ｎ×ｎ単位行列であり、Ｐは、ｎ×ｌ行列である。
【００６２】
【数２】
0005801211.tif 000003
【００６３】
【数３】
0005801211.tif 000004
【００６４】
上記の定義を踏まえて、以下、送信装置の処理について説明する。
【００６５】
まず、数４をＦｑｍ上のｎ−ｌ次元の乱数ベクトルとする。つまり、ｎ−ｌ個の乱数を生成する（ステップＳ２０１）。
【００６６】
【数４】
0005801211.tif 000005
【００６７】
次に、情報ベクトルと乱数ベクトルとをつなげたｎ次元ベクトル〔ｓ1、・・・、ｓｌ、ｒ1、・・・、ｒｎ-ｌ〕について、数５に示す組織的ＭＲＤ符号の符号化処理を行う（ステップＳ２０２）。
【００６８】
【数５】
0005801211.tif 000006
【００６９】
上記で生成した〔ｓ１、．．．．、ｓｌ、ｃ１、．．．．，ｃｎ〕のうち、ｓ１、．．．．、ｓｌを破棄する（ステップＳ２０３）。
【００７０】
得られた拡大体の要素ｃ１、．．．．，ｃｎ∈Ｆｑｍは、Ｆｑのｍ次元ベクトル表現である。このため、ｍ単位時間をかけて、数６のように、単位時間ごとにｎ個のＦｑの要素をネットワーク符号化されたネットワーク上を通じて受信装置に伝送する（ステップＳ２０４）。なお、数６において、ｊとは、何番目の単位時間での伝送かを示している。
【００７１】
【数６】
0005801211.tif 000007
【００７２】
＜受信装置の処理＞
図６を用いて、実施形態に係る受信装置の具体的な処理を説明する。
なお、前提条件は、前記送信装置において、記載したものと同様である。
【００７３】
受信装置では、通常のＭＲＤ符号の復号器によって消失訂正処理を行えば、情報ベクトルおよび乱数のベクトルを復号することができる。なお、乱数のベクトルの復号は、必ずしも行わなくてもよい。なお、ネットワーク符号化されたネットワークは、各受信ノードへ１単位時間にＦｑの要素をｎ個送信できるものとする。
【００７４】
まず、受信装置は、ｍ単位時間をかけて、以下、数７のように、単位時間ごとにｎ個のＦｑの要素をネットワーク符号化されたネットワークから受信する（ステップＳ３０１）。
【００７５】
【数７】
0005801211.tif 000008
ｊとは、何番目の単位時間での伝送かを示している。また、受信した要素を拡大体Ｆｑの要素とみなし、ｙｉと表す。ここで、１≦ｉ≦ｎである。
【００７６】
次に、受信装置におけるネットワーク符号による線形演算を表す数８の遷移行列について、数９の逆行列を求め、数１０の演算により、ｃ１、．．．．，ｃｎを求める（ステップＳ３０２）。
【００７７】
【数８】
0005801211.tif 000009
【００７８】
【数９】
0005801211.tif 000010
【００７９】
【数１０】
0005801211.tif 000011
【００８０】
送信時に使用したＭＲＤ符号の生成行列数１１をＧ＝〔ＬＲ〕と部分行列で表す。ここで、数１２は、前半のｌ列、数１３は、後半のｎ列で構成される。そして、Ｒの逆行列Ｒ-１を求め、数１４の演算により、情報ベクトルの要素ｓ１、．．．．、ｓｌおよび乱数ベクトルの要素ｒ1、・・・、ｒｎ-１を復号する。
【００８１】
【数１１】
0005801211.tif 000012
【００８２】
【数１２】
0005801211.tif 000013
【００８３】
【数１３】
0005801211.tif 000014
【００８４】
【数１４】
0005801211.tif 000015
【００８５】
なお、上記の復号例は、最も単純なものの一例であり、これに限らないＭＲＤ符合の消失訂正復号方法を利用することもできる。
【００８６】
以上、説明したように、本実施形態によれば、送信装置の情報ベクトル破棄部によって、組織的ＭＲＤ符号化器から出力された符号語のうち情報ベクトルを破棄し、ネットワーク符号化されたネットワークへこれらの情報の送信を行わず、受信装置側で、ネットワーク符号化されたネットワークにおいて伝送されなかった情報ベクトル部分を含めて消失訂正復号化を行うため、ランダムネットワーク符号化など既設のネットワーク符号の上で、そのネットワーク符号に依存することなく、一定個数のリンクが盗聴された場合は送信情報が情報理論的に漏えいせず、かつ一定個数以上のリンクが盗聴されても送信情報を曖昧なままに保つ「強セキュア」な情報の伝送を実現することができる。
【００８７】
なお、送信装置および受信装置の処理をコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを送信装置および受信装置に読み込ませ、実行することによって本発明の送信装置、受信装置およびネットワーク符号の伝送システムを実現することができる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺装置等のハードウェアを含む。
【００８８】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ  Ｗｉｄｅ  Ｗｅｂ）システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されても良い。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
【００８９】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００９０】
以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００９１】
１００；送信装置
１１０；組織的ＭＲＤ符号化器
１２０；情報ベクトル破棄部
１３０；送信部
２００；受信装置
２１０；受信部
２２０；復号部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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